Stimulation von Mikroorganismen im elektrischen Feld

Ziel der Diplomarbeit war die Planung und Umsetzung einer Klein-Biogasanlage bestehend aus Referenzreaktor und optimiertem Fermenter. Weiters sollte im Labormaßstab eruiert werden, ob auch andere Mikroorganismen durch ein elektrisches Feld beeinflusst werden können.

Ausgangslage war das Jugend-Innovativ Projekt "VollGas - aber ökologisch", dessen Ergebnis eine Erhöhung der Gasausbeute bei der Vergärung von Biomasse zu Biogas war. Einerseits fehlten wichtige Kennzahlen für ein Upscaling auf reale Anlagen, andererseits war ein Übertragen des Effekts der Elektrostimulation auf andere biochemische Vorgänge denkbar.

Die Ausbeute bei der Biogasherstellung kann mit der entwickelten Methode um ca. ein Drittel erhöht werden. Fraglich ist aber noch die Auswirkung auf die Qualität des entstehenden Gases.Bei der verwendeten Saccharomyces cerevisiae konnte keine Änderung beim Abbau von Saccharose festgestellt werden.

Eine Versuchsanlage konnte in einem ausrangierten Bürocontainer außerhalb der Schule errichtet werden. Dabei diente ein 1000 L Tank als Wasserbad, um die beiden Fässer mit Gärsubstrat zu temperieren. Die gesamte Anlage besitzt eine Kapazität von 100 L Gärsubstrat. Es wurden sowohl verfahrenstechnische als auch sicherheitstechnische Aspekte berücksichtigt.Im Bild rechts ist die Kultivierung von Hefe mit Bestromung abgebildet. Dabei wurden die Elektroden in die Nährlösung eingetaucht, um ein elektrisches Feld mit geringer Spannung anzulegen.

links: Klein-Biogasanlage, rechts: Hefekultivierung im Labor